《分子晶体和原子晶体》课件

一、分子晶体１、概念：分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体叫分子晶体。2、微粒：分子分子晶体有哪些物理特性,为什么？由于分子间作用力很弱，所以分子晶体一般具有：①较低的熔点和沸点②较小的硬度。③一般都是绝缘体，熔融状态也不导电。3、分子晶体的物理特性(1)非金属氢化物：H2O,H2S,NH3,CH4,HX(2)酸：H2SO4,HNO3,H3PO4(3)部分非金属单质:X2,O2,H2,S8,P4,C60(4)部分非金属氧化物:CO2,SO2,NO2,P4O6,P4O10(5)大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖4、典型的分子晶体（１）若只有范德华力，无分子间氢键——分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子，如：C60、干冰、I2、O2）（２）若有分子间氢键——不具有分子密堆积特征（如：HF、冰、NH3）5、晶体分子结构特征分子的密堆积（与每个分子距离最近的相同分子分子共有12个）干冰的晶体结构图分子的密堆积（与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个）（１）若只有范德华力，无分子间氢键——分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子，如：C60、干冰、I2、O2）（２）若有分子间氢键——不具有分子密堆积特征（如：HF、冰、NH3）5、晶体分子结构特征冰中１个水分子周围有４个水分子冰的结构分子的非密堆积笼装化合物第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类100年的能源需求。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成８个笼，每个笼可容纳１个CH4分子或１个游离H2O分子。若晶体中每８个笼中有６个笼容纳了CH4分子，另外２个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为A、CH4·14H2OB、CH4·8H2OC、CH4·7H2OD、CH4·6H2O练习在干冰晶体中，平均每个晶胞（如图）占有CO2分子的个数为____，与二氧化碳分子距离最近的二氧化碳分子有个。412CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示，通过比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。思考与交流１、概念：相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体．二、原子晶体（共价晶体）2、微粒：原子对比分子晶体和原子晶体的数据，原子晶体有何物理特性？在原子晶体中，由于原子间以较强的共价键相结合，而且形成空间立体网状结构，所以原子晶体的（1）熔点和沸点高（2）硬度大（3）一般不导电（4）且难溶于一些常见的溶剂3、原子晶体的物理特性4、常见的原子晶体（1）某些非金属单质：金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体锗(Ge)等（2）某些非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体（3）某些氧化物：二氧化硅（SiO２）晶体、Al2O35、常见原子晶体介绍（1）金刚石109º28´共价键①正四面体的空间网状结构，键角：109028’小结：②不在同一平面上的环由6个原子构成③每个C原子供12个环所有④每个C—C键供6个环所有⑤C原子数与C—C键数比1：2（2）晶体硅同金刚石180º109º28´SiO共价键（3）二氧化硅解释：结构相似的原子晶体，原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高金刚石＞碳化硅＞晶体硅交流与研讨1、怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？2、“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗？为什么？莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准，1824年由德国矿物学家莫斯（FrederichMohs）首先提出。确定这一标准的方法是，用棱锥形金刚石钻针刻划所试矿物的表面而产生划痕，用测得的划痕的深度来表示硬度。资料莫氏硬度一种结晶形碳，有天然出产的矿物。铁黑色至深钢灰色。质软具滑腻感，可沾污手指成灰黑色。有金属光泽。六方晶系，成叶片状、鳞片状和致密块状。密度2.25g/cm3，化学性质不活泼。具有耐腐蚀性，在空气或氧气中强热可以燃烧生成二氧化碳。石墨可用作润滑剂，并用于制造坩锅、电极、铅笔芯等。知识拓展－石墨石墨晶体结构知识拓展－石墨石墨•1、石墨为什么很软？•2、石墨的熔沸点为什么很高（高于金刚石）？3、石墨属于哪类晶体？为什么？石墨为层状结构，各层之间是范德华力结合，容易滑动，所以石墨很软。石墨各层均为平面网状结构，碳原子之间存在很强的共价键（大π键），故熔沸点很高。石墨为混合型晶体（过渡晶体）C60C70碳纳米管根据对碳元素的同素异形体结构和性质的理解，请分析：(1)C60固体属于_______晶体(2)固体C60的熔沸点与金刚石晶体的熔点相比，______较高。(3)固体C60若是能溶解在某种溶剂中，这种溶剂是水还是苯？